近日,由山東菱花集團引進,通過航天育種培育出的大豆新品種“小康一號”,日前在濟寧試種成功,最高地塊畝產(chǎn)量超過250公斤。
這項技術(shù)實現(xiàn)了大豆的基因突變,培育的非轉(zhuǎn)基因大豆達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果,但它能否抵御國外轉(zhuǎn)基因大豆的沖擊呢?
“航天大豆”的山東樣本
濟寧市農(nóng)技站站長楊洪賓:“通過剛才測量,行距是53(公分),株距10公分,這樣說來,一畝地就是12000株,它平均單株粒數(shù)130粒,千粒重按20克計算,是265公斤。”10月17日,在山東菱花集團梁山農(nóng)場,濟寧市農(nóng)技站站長楊洪賓正在對今年試種的航天大豆“小康一號”進行測產(chǎn),結(jié)果顯示,“小康一號”平均畝產(chǎn)量比普通大豆增產(chǎn)幅度20%到30%。
“小康一號”由山東菱花集團引進,今年試種面積800畝,是通過航天育種技術(shù)培育的非轉(zhuǎn)基因大豆品種,這項技術(shù)利用宇宙空間物理狀況,實現(xiàn)大豆的基因突變,達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果。通過航天育種培育出的大豆新品種“小康一號”,在濟寧試種成功,最高地塊畝產(chǎn)量超過250公斤,這在山東尚屬首次。
“原來的常規(guī)育種技術(shù)培育出來的大豆,一般在200-300斤左右,所以大家都認為大豆是一種低產(chǎn)作物,種植起來綜合效益不如其他作物。而航空大豆表現(xiàn)的優(yōu)勢還是比較明顯,一個是結(jié)莢性能較強,第二個是自我調(diào)節(jié)能力強。當(dāng)?shù)剞r(nóng)委專家馬鳳志指著一株大豆解釋,凡是種植稀的地方,航天大豆的擴杈力度較大,他身邊的一株就擴了5個杈,株粒數(shù)大幅增加。
實際上,航天大豆的種植在山東并非個例。
去年3月,煙臺民間科研人員徐云增依靠航天誘變技術(shù)培育的高產(chǎn)、高蛋白大豆新品系HD-1,通過山東省科技廳組織的科技成果鑒定!拔覀冄兄频母弋a(chǎn)、高蛋白大豆新品系HD-1,春播產(chǎn)量可達370公斤以上,夏播產(chǎn)量可達240公斤,產(chǎn)量比對照品種‘中黃13’提高42.3%;大豆的蛋白含量高達48.4,比‘中黃13’高出8個百分點。”
徐云增2000年退休后,正趕上世界種子會議召開,“一粒種子可以改變一個世界”這句話讓他瞄上航天育種。
航天育種是把種子帶到太空當(dāng)中,利用太空的空間環(huán)境,包括宇宙輻射、微重力和弱地磁場等多種因素,實現(xiàn)種子內(nèi)部基因的變異。航天育種風(fēng)險很大,成功率尚不到1%。而且,我國搞航天育種的大都是科研機構(gòu)和有實力的單位,個人搞航天育種的極少。這是因為衛(wèi)星空間有限,搭載費用驚人。
2003年,徐云增、孫蒞瑤、姜利等人花費昂貴的搭載費用,通過中國空間技術(shù)研究院將“中豆13”通過返回式衛(wèi)星搭載,第一次實驗以失敗告終。2004年,第二次搭載54克豆種,獲得成功。他們在煙臺、濰坊、威海等八地區(qū)進行了連續(xù)種植選育。2007年,在煙臺市科技局、市科協(xié)和老科技工作者協(xié)會的多方支持下,他們終于選出高產(chǎn)大豆新品種。2008年,制訂出一套高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程。到2012年,在東營找到合作伙伴,建立了航天大豆種植、加工基地。在長達8年的培育時間,煙臺航天大豆在山東、湖北等地種植,其優(yōu)良特性和增產(chǎn)效果得到廣泛認可。目前,僅山東省就種植2000多畝。
航天大豆PK轉(zhuǎn)基因技術(shù)
中國曾是世界最大的大豆生產(chǎn)國和出口國。自20世紀50年代以后,特別1996年以來,美國大力發(fā)展轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn),躍居世界大豆出口第一大國。隨后,巴西、阿根廷轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn)發(fā)展迅速,大豆產(chǎn)量也先后超過中國,使我國轉(zhuǎn)而成為世界最大的轉(zhuǎn)基因大豆進口國。
大豆產(chǎn)業(yè)鏈條很長,涉及種植、油脂加工、食品加工、養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)藥、化纖等行業(yè),已被業(yè)內(nèi)人士視為重要戰(zhàn)略物資。不僅如此,轉(zhuǎn)基因大豆還給國民健康造成新的威脅。
唯因如此,航天大豆備受關(guān)注。
“中國大豆產(chǎn)業(yè)鏈長、應(yīng)用廣,航天大豆給大豆產(chǎn)業(yè)集群帶來的經(jīng)濟效益將以數(shù)千億元來計算!眹鴦(wù)院新農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組副組長程振華說。
從經(jīng)濟效益上比較,種植航天大豆比種植普通大豆每畝增收852元,增加經(jīng)濟效益一倍以上,比種植玉米每畝增收120元。且種植大豆能使土壤疏松,收獲后根瘤菌落在土壤中,是天然的肥料。對普通農(nóng)民來說,種植航天大豆效益提高了,無疑會提高農(nóng)民種大豆的積極性。
不容忽視的是,航天大豆所含的蛋白質(zhì)要比普通大豆高出8個百分點。
“對大豆加工企業(yè)而言,多出一個百分點,就意味著每加工一噸大豆能增加效益70元;8個百分點算下來,即每加工一噸大豆能增加效益560元!鄙綎|萬得福集團的董事長劉季善告訴記者,萬得福每年生產(chǎn)大豆蛋白2萬噸,未來計劃在當(dāng)?shù)卮竺娣e播種煙臺的“航天大豆”,用來加工大豆蛋白、精練豆油和系列保健品,可以預(yù)見的是,大豆蛋白質(zhì)含量增加將會為企業(yè)經(jīng)濟效益帶來利好。
“現(xiàn)在關(guān)鍵的問題是大面積推廣和產(chǎn)業(yè)化,這方面還需一個過程!毙煸圃稣f,下一步,他們將不斷向社會輸送優(yōu)良的航天品種,吸引和凝聚高層次人才,形成產(chǎn)、學(xué)、研、銷一體的產(chǎn)業(yè)鏈條,通過企業(yè)+農(nóng)戶的方式實現(xiàn)航天大豆的推廣和產(chǎn)業(yè)化種植。
那么,航天大豆和轉(zhuǎn)基因大豆有什么區(qū)別?
中國空間技術(shù)研究院的研究員馬世俊告訴記者,“與轉(zhuǎn)基因大豆相比,航天育種是一種安全的育種方式。它是利用宇宙空間諸多特有條件,使作物種子自身染色體發(fā)生變異,航天大豆沒有導(dǎo)入外來基因,因此不會產(chǎn)生不良物質(zhì)!
“太空農(nóng)場”的地球產(chǎn)業(yè)鏈
早在二十世紀60年代初,前蘇聯(lián)及美國的科學(xué)家開始將植物種子搭載衛(wèi)星上天,在返回地面的種子中發(fā)現(xiàn)其染色體畸變頻率有較大幅度的增加。二十世紀80年代中期,美國將番茄種子送上太空,在地面試驗中也獲得了變異的番茄,種子后代無毒,可以食用。
1996年至1999年,俄羅斯等國在“和平號”空間站成功種植小麥、白菜和油菜等植物。目前國外根據(jù)載人航天的需要,搭載的植物種子主要用于分析空間環(huán)境對于宇航員的安全性,探索空間條件下植物生長發(fā)育規(guī)律,以改善空間人類生存的小環(huán)境,其目的在于要使宇宙飛船最終成為“會飛的農(nóng)場”,最終解決宇航員的食品自給問題。迄今為止,國外尚未見到有關(guān)專門利用航天誘變進行農(nóng)作物育種的研究報道。
我國航天育種研究開始于1987年,到目前為止,我國利用返回式衛(wèi)星先后進行了13次70多種農(nóng)作物的空間搭載試驗。據(jù)了解,航天育種工程項目以我國成熟的返回式衛(wèi)星技術(shù)為平臺,生產(chǎn)符合育種工作需要的育種專用返回式衛(wèi)星一顆、運載火箭一枚,以糧、棉、油、蔬菜、林果花卉等為重點,考慮各種不同作物的不同生態(tài)區(qū)域,選擇9大類2000余份種子材料,進行空間試驗,并建設(shè)國家農(nóng)作物航天誘變技術(shù)改良中心。種子回收后,經(jīng)過育種篩選,培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的優(yōu)異新品種,進行推廣和普及,并利用地面模擬試驗裝置研究各種空間環(huán)境因素的生物效應(yīng)與作用機理,探索地面模擬空間環(huán)境因素的途徑,提高空間技術(shù)育種效率。通過航天育種工程項目的實施,擬選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的10到15個有重要經(jīng)濟價值的優(yōu)異新品種,使主栽品種單產(chǎn)提高10%左右,推廣面積達到3000到5000萬畝,增產(chǎn)糧食20到30億斤。
馬世俊告訴記者,經(jīng)過特殊的太空過濾處理,太空蔬菜產(chǎn)量高且耐高溫,比起普通的蔬菜來說更利于生長,有很強的抗旱和預(yù)防病毒入侵的能力及多種優(yōu)點。太空蔬菜不需要噴灑農(nóng)藥,也更適合運輸儲藏。同時,太空蔬菜的維生素含量高于普通蔬菜2倍以上,對人體有益的微量元素含量都有所提高。